时间：2023-08-08 17:07:52
导语：在农业机械智能化前景的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
中图分类号：F323.3文献标识码：A
1我国农业机械发展状况
1.1农机装备的数量在不断增长
由于新机械技术在全国范围内广泛使用，我国的农业机械装备在不断增加，这也是广大农业生产者对新机械技术方便、快捷、高效技能的肯定。
1.2农机作业水平提升
在机耕与机播作业水平稳步发展的同时，我国机收作业水平有了长足的进步，特别是小麦和水稻的机收水平更是有了明显的进步，高性能的联合收割机使农业作物的收割效率更上一层楼，而花生、玉米、瓜果蔬菜等农作物的加工以及灌溉等农业设施也有了更进一步的发展。农机作业水平的提高促进了农村农业结构以及劳动力资源分配的调整，农民不再为了农作物的播种和收割发愁，为其他产业的发展提供了大量劳动力资源。
1.3农机作业区域不断扩大
农机专业服务组织、专业户都在不断增加，农机作业总收入也在不断提高，农机服务者作业规模与区域不断扩大，农业栽种收割等流程都有所涉入，跨区机耕、机播、机收已经成为主流趋势，农机经营效益和农机化水平有了显著提高。
2农业机械发展的方向
虽然新机械技术在农业的发展上已经形成了一定规模，取得了一定成果，但农机的发展还具有更广阔的前景和上升空间，只要广大经营者和农业生产劳动者把握机遇，不断改善农机运用中的问题，那么农业的发展将会迎来一片新的天地，农业新机械技术有很大的发展前景。
2.1农业机械智能化、自动化
农业机械的发展向着智能化、自动化进步，能够有效的节约农业耕种成本。农业的发展离不开自动化的机械耕作，不仅能够提高农业作业的效率，降低成本，更能够提高农产品在市场上的数量和价格优势。虽然目前我国还不能完全制造自动化、智能化的农业机械，要依靠引进国外先进的农业技术和机械设备，但是经过不断学习和探索，必然能够通过自主研究和开发农业新机械，为我国实现农业生产自动化、智能化创造有利条件，稳定国内农产品市场。
2.2走绿色化产业道路
随着我国“建设节约型社会”的提出，各行各业都开始探索绿色化产业道路。农业的发展也不例外。我国要坚持绿色农业，必须使用高科技发展新型低耗能、低排放的节约型农业设备。节能型农业机械也是市场所需要的，应当以市场为导向，大力推进节约型农业机械的发展。我国农机生产企业应当更具我国农业的具体实际情况，重点放在水田机械化和旱地作业的产品研发上，发展节约型的农机不仅能够降低农业成本，对环境有所保护，而且也符合国家政策和市场的需求，能够进一步的促进自身的发展。
2.3新技术和新机械不断研制和开发
加快农业机械化新技术、新机器的研究与开发，有利于加强农业机械化的科技创新能力，通过市场拉动和政府支持，引导农机企业加大生产技术和农机产品的研发力度，逐步解决农机科技创新落后、技术供给不足等问题，逐步将农业机械科技创新纳入可持续发展的良性环节中去。
3农业机械的发展前景
我国农业在当今社会也面临着许多有利的发展机遇，农机企业要充分认识到新机械技术的发展潜力，努力抓住机遇，促进我国农业现代化发展。
3.1政府的大力支持
国家出台了一系列支农惠农政策，将农业发展作为维持国家和社会稳定的有力保证，为农机工业的稳定发展提供了难得的发展机遇。如国家持续对农业进行投入和补贴，间接拉动了农机市场经济；国家对农村基础设施建设进一步完善，带动拖拉机、农用运输车、农用工程器械的发展；提出农业可持续发展的战略目标，推动农机企业机械研发的步伐。
3.2加入WTO为农业机械化带来新的发展机遇
我国加入世贸组织，意味着我国市场经济已经纳入到全球经济的发展轨道中去，我国各种产业会在世界经济的大舞台中不断加深和参与到国际竞争与合作中去，所以我国农业技术必须与国际化接轨，才能在新世纪的挑战中立于不败之地。加入WTO对于我国农业机械的发展既是机遇又是挑战，一方面，随着关税水平的降低，可以根据WTO的相关规则加大对农业机械类的财政支持，同时，也可以通过世界市场有选择的引进先进的农业机械产品和技术，加快我国农业机械化发展的进程，技术的引进能够填补我国农机领域中的一些技术空白，有利于实现农业机械的跨越式发展。同样，WTO也是我国农机走出去的舞台，我国生产的中小型农业机械由于质量稳定、价格优势，受到广大发展中国家的亲睐，同时中小机械的生产规模以及投资和维修状况也十分适合如南美洲、东南亚、非洲、东欧等国家的实际状况。农机企业要根据国内生产实际，强化农业基础，大力发展农业机械化，降低生产成本，提高产品质量，为国家的农业现代化持续发展做出贡献。
当前，中国的现代化进程日益迅速，加快农业机械化的进程，能够使我国农业和农村经济稳健发展。农业机械的发展和延伸对我国农业有着巨大的促进作用，但是依然有着一定的阻碍，这些都需要农业机械生产企业以及国家立足实际，开拓创新，推进我国农业的现代化进程。
参考文献
一、新型设施大棚概述
新型设施大棚的作用是将智能化控制系统或将物理技术应用到大棚种植上，模拟出最适合棚内植物生长的环境，采用温度、湿度、二氧化碳、光照度传感器等感知大棚的各项环境指标，并通过微机进行数据分析，对棚内的水帘、风机、遮阳板等设施实施监控，从而改变大棚内部的生物生长环境。具体分为：温室大棚（如玻璃温室、塑料温室）、智能大棚（自动化温室）。
二、农业机械应用现状
1.耕作机：是能一次完成耕地、整地等多种作业项目的土壤耕作机械。可简化作业过程，提高作业效率，有利于争取农时，及时进行播种或栽插。由旋耕机和松土机、滚笼耙等组成的联合耕作机，可一次完成土壤的基本耕作和表土耕作;由圆盘耙、钉齿耙、弹齿耙、滚笼耙和镇压器等不同类型部件按不同的方式组成的联合耕作机，可在犁耕后一次完成播前的种床准备耕作。由铧式犁和驱动型碎土部件组成的联合耕作机，在中国通常称为耕耙犁。其铧式犁犁体的翼部较普通犁体短，在翼部外侧配有旋耕器。后者由拖拉机动力输出轴驱动，配置方式有立式、卧式和斜置式三种。当犁体翻起的土垡上升到犁壁翼部抛出时，旋耕器上的旋耕刀将土垡切碎，从而可把铧式犁和旋耕机的作业特点结合起来，松碎全部耕层土壤。对拖拉机功率的利用率也较高。
2.微喷灌系统：微喷灌是一种通过低压管道将水送到作物植株附近并用专门的小喷头向作物根部土壤或作物枝叶喷洒细小水滴的一种灌水方法。微喷灌的工作压力低,流量小,既可以定时定量地增加土壤水分，提高土壤含水量,又能够提高空气的湿度,调节局部小气候,现已广泛地应用于蔬菜田、果园、花卉、药材及饲养场所等的降温灌溉。微喷灌系统包括水源、供水泵、控制阀门、过滤嚣、施肥阀、施肥罐、输水管、微喷头等。3.智能温度控制系统：这是一种基于计算机自动控制的智能蔬菜大棚温度控制系统,包含系统温度采集、温度显示、加热器控制电路等系统硬件的设计理念，改进了系统的控制算法,最后利用MAT-LAB进行系统仿真。该研究设计的蔬菜大棚智能温度控制系统人机界面良好,操作简单方便,自动化程度高,造价低廉,具有良好的应用前景和推广价值。
三、存在问题
1.操作不便：由于新型设施大棚空间有限且存在大量的支架，对于卷帘机、耕作机等大型机械的使用造成了不便，难以让大型机械应用于新型设施大棚。
2.科技含量低，智能化程度差：现存的新型设施大棚并未能实现喷灌调温等一体化，对人工依赖程度大，智能化程度较低。
3.成本高：新型设施大棚造价高，而农村地区经济发展程度较低，新型设施大棚在中国农村的覆盖率低，使得农业机械在新型设施大棚中的应用难以较快推广。
四、市场及前景
1.市场：随着物联网技术的发展，新型设施大棚机械运用的发展条件更为成熟。实际上，物联网技术是将各种感知技术、现代网络技术和人工智能与自动化技术聚合与集成应用。在温室环境里，单栋温室可利用物联网技术，成为无线传感器网络的一个测量控制区，采用不同的传感器节点和具有简单执行机构的节点，如风机、低压电机、阀门等工作电流偏低的执行机构，构成无线网络，来测量基质湿度、成分、pH值、温度以及空气湿度、气压、光照强度、二氧化碳浓度等，再通过模型分析，自动调控温室环境、控制灌溉和施肥作业，从而获得植物生长的最佳条件。对于温室成片的农业园区，物联网也可实现自动信息检测与控制。通过配备无线传感节点，每个无线传感节点可监测各类环境参数。通过接收无线传感汇聚节点发来的数据，进行存储、显示和数据管理，可实现所有基地测试点信息的获取、管理和分析处理，并以直观的图表和曲线方式显示给各个温室的用户，同时根据种植植物的需求提供各种声光报警信息和短信报警信息，实现温室集约化、网络化远程管理。此外，物联网技术可应用到温室生产的不同阶段。在温室准备投入生产阶段，通过在温室里布置各类传感器，可以实时分析温室内部环境信息，从而更好地选择适宜种植的品种;在生产阶段，从业人员可以用物联网技术手段采集温室内温度、湿度等多类信息，来实现精细管理，例如遮阳网开闭的时间，可以根据温室内温度、光照等信息来传感控制，加温系统启动时间可根据采集的温度信息来调控等;在产品收获后，还可以利用物联网采集的信息，把不同阶段植物的表现和环境因子进行分析，反馈到下一轮的生产中，从而实现更精准的管理，获得更优质的产品。
2.前景：通过机械化设施农业的试验示范推广，改善了透光性也方便了温度调控。机械作业降低了成本，节约了劳动力，一方面有利于作业增量增产，另一方面也改善了作物的质量。这是一项技术可靠、经济效益高、深受农民欢迎的生产方式。有广阔的需求前景，有望成为我国农业增产，农民增收的重要技术手段。在新型设施大棚中使用农业机械是建立农业发展的一种重要形式，同时，也是有效促进农民增收和吸纳新技术，降低农业成本的重要途径，既是提高农业综合生产能力的重要手段，又是社会主义新农村建设的重要内容。
五、推广应用对策
关键词 农业机械化；推广；物联网技术；应用
中图分类号 S23；F244-39 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）07-0210-01
信息技术的发展是促进网络发展的主要动因，从计算机到互联网再到物联网，这一新技术发挥着越来越重要的作用。目前是物联网的时代，物联网的发展不仅有利于经济利益的提高，还可以促进经济朝着更加繁荣的方向发展。农业一直是我国的经济支柱，尤其是随着农业生产逐渐机械化，农业的增长方式和农业的现代化进程都得到了很大的改善。然而，农业发展还受到诸多因素的制约，例如：农村经济发展水平低、农业劳动力转移方向单一、农业经营规模小、农机工业水平低等[1-2]。但是，随着农业物联网的出现，农业机械已经发挥着越来越大的优势[3-4]。
1 农业物联网概述
图1为典型的农业物联网应用。物联网（Internet of Things）是一种连接物品和因特网的网络，一般它首先利用射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备将这些物品的信息输入到因特网中，然后利用因特网庞大的信息系统进行物品的买卖和交换，以达到对物品进行智能地识别、定位、跟踪、监控和管理。农业物联网，也就是将此种物联网应用在农业上，保证农业人员及时了解农作物每一时期可能的生长状况、农产品的生产流通等信息，使农业生产、管理、交易和物流信息向智能化发展。农业物联网有利于农业的发展，有利于农村经济的发展，有利于提高农民的生活水平，有利于扩展基层农业技术、提高服务能力，有利于促进农村的综合改革、提高农村的行政服务水平，有利于推进社会主义新农村建设。
2 物联网技术在农业机械化推广中的应用
2.1 农机装备技术领域
物联网在农业上进行应用实际上就是为了及时了解农作物的生产状况，包括农作物的生产环境，如土壤湿度、土壤成分、pH值、降水量、温度、空气湿度、光照强度、气压和CO2浓度等信息，并根据这些信息内容，找到最适合的生产条件，提高农作物的产量。与此同时，利用网络的智能化，查询并计算出植物生产的各项环境指标，以便农民进行管理，改善环境，提高生产效率，增加生产量。目前，澳大利亚在农业机械设备上也应用了物联网，于是能识别莠草的喷雾器应运而生。此种喷雾器能够准确地找到莠草并及时进行处理，这就在很大程度上降低了人工成本，降低了对环境的破坏。我国的浙江工业大学也研究出了一种节水灌溉系统，它是利用传感器得到农作物所生存的土壤的湿度，并进行需水信息的判断，不仅节约了水资源，还有利于农作物的生长。物联网技术在农业上的应用前景是非常可观的，综合各种信息和技术将会在很大程度上提高产品的质量和性能，提高农业的生产率和产量。
2.2 气候智能型农业领域
气候对农业的影响是非常大的，日前随着气候条件的不断变化，农业生产也受到了破坏，产量大大降低，这就给我国的国民生产带来了巨大的影响。因此，提高农作物适应恶劣环境的能力迫在眉睫，这就需要物联网来发挥作用，其对环境的感应能力可以及时对环境进行监测，提醒农民及时做好防护措施。这样就能够在很大程度上提高农业对各种灾害的防御能力，减弱农业对环境的依赖程度，增强农民应对不断变化气候的能力。例如，在农业的水利水位上安装水位测定感应器，就可以及时进行水位信息的识别、采集和处理。
2.3 农机化区划与农机现代化4S管理
通常情况下，农民对农业机械的需要是不确定的，因为每年的生产要求不同，再加上气候对农作物的影响，农机户配备和更换农业机器时常常会出现过多或不足的情况，这就影响了农户的经济收入。特别是在种植和收割时间短的阶段，农业机械保持合理的数目是非常重要的，如果机器较少，就会浪费时间和人力、物力；而如果机器过多，则会增加资金的投入。这时就会需要农业物联网来发挥作用，首先可以先了解作业机械的数量和位置，然后进行跟踪，以便于农业机械的现用，这样就在很大程度上提高了农机化的准确性和方便性，发挥农机机械的最大效用。目前对农业机械的使用所采用的模式是农机4S体系，它是一种整机销售（Sale）、零配件（Spare-part）、售后服务（Service）、信息反馈（Survey）四位一体的农机特许经营模式。在这个使用效果比较好的农机经营服务模式中，利用物联网技术在农作物的运输、销售、使用和回收等环节进行定位追踪，可以提高农作物的货物管理水平，减少储存成本，提高效率。另外，即使产品的某个环节有瑕疵也可以及时进行补救，降低损失，提高农机供应商的送货可靠性，提升农机用户的服务能力和水平。而且，因为跟踪系统的启动可以解决不合格产品带来的各种麻烦，提高服务质量，保证产品的合格率，增加农作物使用者对产品的满意度，提高产品的使用效果。
2.4 农业机械化应急体系
我国的农业经济发展水平虽然很高，但是由于我国自然灾害比较严重，所以我国的农业生产和农村社会仍然是不稳定的，因此增强农业机械的工作能力是非常必要的。将农业物联网技术和农业机械结合起来不仅可以通过对环境进行分析，并以此信息成立灾害预警模型库、告警信息指导模型库，达到有效地预警灾情的目的；而且还可以及时进行灾情救援，如遇到自然灾害时，配备农业机械来降低灾害对农作物的影响。另外，农业物联网技术的应用还可以在灾情发生时，降低调配农业机械所造成的运输费用的浪费，减少抗灾救灾的成本，降低灾害对农业的损害[5]。
3 结语
自从1999年提出开始，物联网这一名词一直被广泛应用在各个行业，尤其是关乎国计民生的农业行业，使得农业发展朝着智能化和机械化方向发展。
4 参考文献
[1] 梁宝忠.加快农机科技创新推动农业机械化科学发展[J].现代农业装备，2012（8）：8.
[2] 王利民，丁仕华，凌小燕，等.论农业机械化教育培训的实践与创新[J].中国农机化，2012（4）：6-11.
[3] 吕敬堂，张富贵，方雷.《农业机械化管理》课程内容与教学方法改革[J].中国农机化，2012（4）：197-200.
[关键词]机械制造；液压技术；应用；发展趋势
中图分类号：TH16 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）21-0382-01
机械制造业在我国工业生产领域占据终于熬的位置，机械制造业的健康发展，关系到生产设备企业的长远发展，在国民经济发展的过程中发挥着重要的作用。液压技术在机械制造领域中的应用，可以提高机械设备的科学性，提高设备检修的效率，同时也可以满足不同类型工业生产活动对机械设备的需求，有利于促进工业生产效率的提升。
一、机械制造业中应用液压技术的重要性
机械制造领域是液压技术应用的基础领域，以流体传动和控制技术为代表的液压技术，可以有效的融合到机械设备的生产与制造中，在推动机械制造领域的发展方面有着重要的作用。受到技术条件的影响，以往的液压技术在工艺和材料等方面都无法完全满足机械制造的生产要求，而随着科学技术的快速发展，液压技术逐渐由传统的水压技术转变为油压急速，而且在科学的水压系统的应用下，可以显著的提高工作效率。液压技术在其他机械制造强国的发展过程中，都有着非常显著的作用，发挥着不容忽视的力量。流体传动和控制技术，有着对于传统技术的颠覆作用，也具有对新的机械装备行业发展的引导作用。目前，对于当前的装备制造行业而言，液压技术自身的技术特征和发展的潜能，使它依然有着无限发展的潜力和潜能。因此，从总体上看仍具有巨大潜力，液压技术的发展和进步，对中国装备制造业的技术进步更有着重要的影响和推动作用。
二、械制造业中液压技术的应用
在国外的机械制造领域中，液压技术的应用已经较为成熟；而我国在机械制造业的发展方面，还处在初步发展的阶段，在基础的产品和技术方面实现了自给自足，但是一些关键的元件和还需要从国外引入。因此，要促进我国机械制造业的发展，必须要促进液压技术的有效运用，并且不但强化材料和技术的创新，才能真正实现我国机械制造业的持续发展。目前，我国机械制造业中液压技术的应用具体表现在：
1.在工程机械领域的应用
工程机械具有工作量大、运转速度快、维护要求高等特点，因此在工作承载负荷方面也相对较大；加之工程机械领域的生产在空间和环保方面也受到一定的限制，所以对于工程机械领域中液压技术的应用有着更高的要求。从液压系统的角度来说，要保证其系统本身的稳定性，而且液压系统中的元件要能承受来自工程机械的工作负载，同时也要满足对环保和节能的要求，才能在提高产品设计质量的同时，实现工程机械的持续发展。另外，液压系统的设计要与当前的信息技术、智能技术相结合，确保液压系统可以满足工程机械的设计和生产要求。
2.在农业机械领域的应用
农业机械在我国农业经济发展中有着重要的作用，农业生产的复杂性决定了农业机械的液压器件数量也较多，但是其应用却相对较为简单，这也为农业机械领域中的液压技术应用创造了更大的发展空间。农业机械的应用环境一般都较差，而且农业机械本身就具有一定的局限性，所以针对农业机械制造中液压技术的应用也有一些特殊的要求，如器件具有较高的耐磨性、耐用性，液压驱动要具有较高的稳定性和可靠性，要满足农业机械无级变速的要求等等，随着液压技术在农业机械领域中应用的越来越广泛，其自身的工作能力也将获得更大提升。
3.在装备制造业中的应用
装备制造业是我国国防事业中不可或缺的重要组成部分，在增强国防实力方面发挥着重要的作用。对于装备制造业来说，液压技术的发展与创新是最为重要的，也是关键所在。因为装备制造业的工作环境都较为特殊，因此对于液压技术的要求也相对较高，在精度、效率等方面都比普通的液压技术应用有更高的要求。近些年来，科学技术的快速发展也推动了液压技术的不断进步，进而提升了我国装备制造业的生产效率，如今，我国装备制造业在国际上已经处于领先的位置，这与液压技术的有效运用有着密切的关系。
三、械制造业中液压技术的发展趋势
随着科学技术的不断进步，机械制造领域也发生了巨大的变化，以液压技术为代表的新型技术的应用也日渐广泛，实现了机械制造与现代化生产技术的与有效结合，实现了机电液一体化生产。同时，液压技术也不断的发展与完善，呈现出高效、节能、低成本等优势，并且在复杂性和多样性方面得到一定的改善，这使得其在实际应用的过程中，更符合机械制造的需求。在机械制造领域中应用液压技术，可以带动我国液压技术产业的发展，同时可以使液压技术受到更多的重视，这对于促进我国液压技术的发展也有着重要的作用。另外，在科学技术不断发展的背景下，液压技术正在逐渐向着智能化、自动化的方向发展，在材料和工艺方面都发生了阶段的改变，这对于机械制造业来说，也具有重要的意义。总之，机械制造领域中应用液压技术，有着广泛的发展前景，将为机械制造业的发展创造更坚实的基础和条件。
结束语：
综上所述，本文主要针对机械制造业中液压技术应用的相关问题进行了简单的分析。随着我国机械制造业的快速发展，越来越多先进的技术应用求中，液压技术的有效运用不仅提升了机械制造领域的生产效率，同时也有利于实现机械制造的智能化和自动化，实现我国机械制造领域健康、持续的发展。
参考文献
[1] 张兴友.机械制造业中液压技术的应用与发展探究[J].湖南农机，2012-09-15.
[2] 段新燕.机械制造业中液压技术的应用及前景分析[J].科技与企业，2012-06-06.
关键词：设施农业；装备；智能化
农业生产和生活过程中，农机装备的作用巨大。农机装备不仅可以减少人工劳动量，还能够提高劳动生产效率，进而推动农业生产过程的标准化[1]。提高农机装备的整体水平可以促进农业机械和信息化的融合。随着农业水平的不断发展，尽管农业生产的规模在不断扩大，但在生产过程中的机械化水平仍然较低，生产过程中大多以手工作业为主，生产效率的提高缓慢。随着人口的不断增长，对农业产品的需求量也在与日俱增，因此，不断扩大农业种植面积，推进农机装备的规模扩大，降低劳动成本，提升劳动生产率势在必行。[2]鉴于此，本文对设施农业装备技术的发展现状及实践策略进行研究，以期为我国农业水平的发展建言献策。
1设施农业的发展现状
认清我国设施农业的发展现状是保障设施农业装备技术发展的重要条件之一。进入21世纪以来，随着国家对农业供给侧改革的逐步推进，以及绿色农业发展理念的逐步落地，设施农业装备得到较大规模的应用，尤其在一些平原地区，设施农业的发展步伐比较快，取得的成绩也比较瞩目[3]。截至2020年，设施农业的整体发展水平接近35%，在众多环节中耕地、灌溉环节的机械化水平最高，分别达到71%和55%，其次是环境控制（24.6%）和栽种环节（15.3%），最后是采购和运输环节仅为7.8%。由此可见，我国农业设施装备整体机械化水平比较低，并且各环节之间的发展存在不一致的现象，耕地和灌溉的高度自动化水平和采购运输、栽种环节的机械化水平严重不匹配[4]。以上问题都严重限制了我国农业的机械化水平的整体提高，尤其在相对落后的几个环节，与国外发达国家的差距比较明显，装备技术水平落后于国外先进水平。综上所述，我国必须把提高设施农业装备技术发展作为提高我国农业机械化整体水平的重要落脚点之一。我国的设施农业装备技术与国外发达国家相比起步比较晚，由于起步阶段经济水平的落后，也在某种程度上限制了我国设施农业装备技术的发展，在初期阶段乃至现阶段，仍然以塑料大棚和温室栽培等模式为主。所以，发展适合国内基本情况的设施农业方式的耕地、灌溉、运输和采购、栽种、育苗、收割、环境控制等装备技术，应该作为我国未来设施农业装备技术发展的主要方向。综上所述，机械化是未来设施农业装备技术发展的主要方向，在此方向下，根据国内的基本国情和现状，发展适合自身的耕地、灌溉、运输和采购、栽种、育苗、收割、环境控制等装备技术是主要方向[5]。鉴于此，本文将以上各个方面作为切入点，研究推进我国设施农业装备技术发展的主要实践策略。
2设施农业装备应用
2.1耕地装备
耕地装备主要是负责对土地的犁耕、开沟、起垄和除草等。其主要是实现对土地的耕翻，将底层土地和上层土地进行互换，完成对土壤结构的调整，提升土壤的营养元素分配，最终实现对土壤的疏松，促进植物根系在生长过程中不受障碍的影响，促进水和肥料的运转，提高土壤的整体水平。以蔬菜生长为例，其对土壤的要求较高，只有对土壤进行耕作，才可以为蔬菜的种植创造条件，精整机可以根据蔬菜的生长需求，在一次耕地的情况下便可完成对土壤的松土、整平等作业。在蔬菜耕地过程中，还需要配合起垄机，一般使用自走式起垄机，其结构简单，操作比较简便，可以很好地适应蔬菜等耕作环境。
2.2施肥装备
在进行农作物种植的过程中，施肥是必不可少的环节。施肥能够最大限度地增强土壤的肥力，提高土壤的理化水平。现如今，温室大棚中基本上采用人工撒肥的作业方式进行作物的施肥工作，劳动强度比较大，人体皮肤如果在施肥过程中长期和肥料接触，会造成烧伤。同时由于农民大多数是依靠经验完成撒肥作业，在撒肥过程中对撒肥的均匀性把控比较差，存在对肥料的浪费等情况，撒肥作业的工作质量较低。为了解决这一问题，在撒肥作业过程中，可使用撒肥机进行作业。撒肥机是在整地作业前，将固定的肥料均匀地撒到土壤中的机器。在众多撒肥机中，应用最广泛的是离心式撒肥机，其结构比较简单，并且重量轻、撒肥的幅度比较大、工作效率比较高，因此被大多数发达国家和地区应用。此种撒肥机大多采用悬挂式或者自走式作为动力系统的主要形式，其动力借助轴和皮带的旋转，完成撒肥作业。撒肥过程中，根据作业形式的不同，可以实现单边或者双边撒肥。
2.3土壤改良装备
如果土壤经过多年的连续种植，其土壤的性能会降低，土壤中的营养均衡程度会比较差。在经过大量的农药或者其他肥料的使用后，土壤容易发生板结、理化性能失调等问题。土壤是保证农作物正常生长的主要条件之一，因此对土壤进行改良，提升土壤的性能对于农作物的生长非常重要。在日常农业生产和生活中，对土壤进行杀毒是保证土壤性能的主要方法，最常用的土壤杀菌法是高温蒸汽消毒法。其主要原理是将高温蒸汽通入土壤中，用蒸汽杀灭其中的细菌等。因为高温蒸汽不会形成药物残留，也不会使得土壤中的病虫产生耐药性，还能够避免或者改善土壤的板结等情况，所以在日常土壤改良过程中，常使用此种方法。高温蒸汽消毒主要作业流程：拖拉机带动旋耕机和消毒机工作，在行进过程中旋耕机道具主要负责土壤的破碎和疏松，与此同时，蒸汽消毒箱带动软管前进，蒸汽输送软管一端和蒸汽装置联通，最终实现将高温蒸汽输送至被改良土壤中。在日常改良过程中，还可以采用自走式精旋土火焰杀虫设备，完成对土壤中有害细菌的杀灭，此种设备有很好的改良技术支撑。
2.4收割装备
蔬菜的收割过程比较复杂，其中劳动强度较大的是叶类蔬菜收割，而在国内，此种收割作业大多借助人工完成。现如今，叶类蔬菜收割的各类机械研制工作均已经在各省内通过科研计划项目有条不紊地进行，多款可对不同叶菜的收割机械在进行田间被试点应用。其中茎叶类蔬菜有序收获机，主要实现收获过程有序化，是一种茎叶兼收、电动高效、自走式有序收获机具。此种机械结构简单、运输方便、并且工作效率比较高，有效地提高了蔬菜的收获效率。另外，针对金花菜等作物，相关科研院所还研制出了改进型的茎叶类蔬菜有序收获机。此种机械的工作效率已经达到每小时完成3600m2的金花菜收割。另外，科研机构还研制了如菠菜、韭菜等不同类型的作物的收割设备，大幅提高了园艺类作物的收割机械化水平。
3设施农业装备技术发展趋势
3.1发展需求旺盛
综上所述，设施农业的发展正朝着多样化、标准化的方向发展，这为我国设施农业技术的发展提供了动力。如果设施农业能够达到标准化生产的条件，其生产线和生产作业流程便可以固化，其生产成本和效率将会大大降低，可以达到工厂化生产的条件，对我国农业装备的机械化有着深远的影响意义。另外，国内农业正由粗放型生产向精细化生产的方向发展，此种生产方式仅仅依靠手工作业难以实现，对设施农业装备的依赖性将会更大。随着农村人口近些年来向城市的不断转移，农村人口数量锐减，劳动力的需求比较旺盛。和发达国家相比，我国的自动化程度还不高，在锐减的劳动力和日益增长的农作物需求方面，如何做好平衡非常重要。由此可见，设施农业装备技术发展需求是非常旺盛的，这也意味着设施农业装备技术拥有着广阔的市场前景。
3.2智能化水平要求不断提升
近年来，随着智能化水平的不断发展，农业装备的发展发生了变革，也对农业机械的发展产生了深远的影响。机械化和自动化是实现农业装备智能化的必经之路。一旦实现智能化，其生产效率也会成倍提高，可以实现从整地到收割全过程的管理，不仅可以实现设施农业向高产出、安全优质、绿色方向发展，还能够提高我国设施农业的整体发展水平，提升我国的核心竞争力。
【关键词】苹果采摘；机械手；传感器
Abstract：Apple picking device is suitable for mature apple picking，intelligent mechanization picking mode liberated the labor force，improve the picking efficiency，this device using the wireless remote control technology，with a mobile platform，installation of the manipulator end point device，realized in the process of apple picking mechanization，agricultural research and application of the robot.
Key words：Apple picking；Manipulator；The sensor
引言
21世纪以来，随着我国城镇化的社会进程，原始的农业劳动力逐渐减少，转向其他行业，而水果采摘在农业生产中有很多弊端：第一是采摘中需要大量人力；第二是采摘是相对耗时长的一个生产环节；第三，采摘水果大都集中在一个时段；第四，人工采摘水果果实需要弯腰或者爬高，具有一定的危险性。随着我国科技水平和农业机械化水平的逐步提高，用机械手来采摘水果果实成为可能，这样不仅解放了农村劳动力，而且更加安全，方便。
国内外研究现状：随着科技的进步，近年来，国外在果蔬采摘机器人的研究方面取得不少成果，但由于技术，市场和价格多方面因素的影响，此类研究工作基本停顿，国内研究此类型的方面起步晚，相对来说成果少，对苹果的采摘方面研究还很缺乏。随着农业产业化发展进程加快，其种植越来越规模化，然而苹果的采摘大部分还处于人工作业的情况，这大大降低了采摘效率，提高了成本，而且苹果高度不一，人工采摘费时费力，容易疲劳，发生危险，所以对苹果采摘设备的研究有重要意义[1]。
本文以苹果为研究对象，讨论苹果采摘装置，最终目标是确保顺利采下苹果，提高劳动效率，解放生产力。设计一种实用的苹果采摘机械手，用于采摘苹果果实。该机械手结构轻巧，操作灵活简便。并且可以运用传感器和单片机实现智能采摘。
1.苹果采摘机械手的方案设计
1.1 移动平台选取
为了实现苹果的机械化采摘，首先需要选取移动平台。近年来，农业机器人的广泛应用使农业机械化发展迅速，对不同的移动方式了解比较之后，根据土地凹凸不平等特点，装置在土地间运转的话需要地面附着力大，面积大，可以跨越小土块，坚固耐用，能量利用率高，稳定高速，机动性好等特点，采用履带式行走方式，履带式移动对地面附着力大，支承面大，接地压力小，越障碍能力强，具有坚固耐用，容易维护保养等优点[2]。结合在苹果采摘过程中道路情况的复杂性，简化结构，易操作和成本低的要求，选用RP6车体，采用前轮驱动方式，在前轮内侧搭载微型电机，采用2级展开式直齿圆柱齿轮传动，由电动机的电流传感器调节电机转速，车体内置电池盒，为移动平台供电，需要装6节充电电池，提供9V电压，可为电机运转和平台移动提供动力。
1.2 苹果采摘装置
苹果采摘装置主要由移动平台，遥控装置，机械手3部分组成。
1.3 无线电遥控
为了实现苹果采摘机械的智能化和遥控，结合当今遥控越来越广泛应用的时代背景，对不同的遥控方式比较分析后发现：红外遥控是利用近红外线传送信号的遥控设备，不影响其他电器设备，但其缺点是无法穿透，接收信号的能力比较微弱，适合近距离遥控；无线电遥控器是用无线电波来传送控制信号的，其特点是无方向性，可以不“面对面”控制，距离远，可达数十米甚至数公里。基于本课题的设计要求，选用无线电遥控。其接收机是解码电路，遥控器是编码电路，接收机根据遥控器所发出的不同指令，接收后解码，输出到下级电路，控制各个开关管导通与关闭，把电流传输到遥控车的动作电机或电磁铁来完成各种动作。 遥控器发射的是带有编码的无线电信号。
2.关键部件的设计
2.1 电机选择
机械手本身结构尺寸较小，所以电机的尺寸也应尽量小，选用微型电机有刷直流电机，属于铁芯电机的一种，其优点是力矩大，调速性能优良，调速方便，能平稳地升降速，应用范围广，通过变励磁方式可得到不同的运行特性。
2.2 机械手总体机构设计
本文讨论的苹果采摘机械手总体结构模仿人手的结构，由手掌，指头构成，为了方便抓取，同时又可以采摘到苹果，机械手是末端执行装置，体积不易过大，运动也要简单可行[4]。
机械本体的优化设计可以改善运动的灵活性和控制的复杂性。这些具有特殊运动和动力特性的机构的综合具有广泛应用前景。[5]所以定为360度空间内包含3个“指头”，空间分布相差120度，一个指头上有3个指节，3个指节中的2个关节。为了简便，手掌设计为圆柱形，与手掌连接的指节是可以支撑其余2个指节的，第一个和第二个指节里面装有异步电动机驱动，通过齿轮传动完成操纵下一个指节的运动。在2个指节中间有连接件，传递运动。采摘机械手的驱动是一个指节操纵下一个指节，所以用微小型的齿轮减速器传递步进电动机产生的运动和力，提高传动的稳定性。
2.3 驱动系统选择
机械手的驱动系统：一般常用的有4种，液压传动，气压传动，机械传动，电力传动。综合比较，苹果采摘所用的机械手用机械传动，因为其运动准确可靠，动作频率高，符合苹果采摘装置的要求。
2.4 材料选择
为了减轻重量，而且苹果也不是很大，所以采用铝合金材料，为了避免损伤苹果果实，所以在机械手上装尼龙和橡胶材料的保护套，来保证苹果不会被机械损坏变质，同时也增大了摩擦力，抓紧了果实，防止掉落。用来减少机械手抓取时对苹果的抓力，既保证苹果不会被机械损坏变质，同时也增大了摩擦力，抓紧了果实，防止掉落。
2.5 其他硬件系统
2.5.1 传感器
传感器是苹果采摘装置的重要组成部分，末端执行装置对苹果表皮的损害程度取决于传感器元件，所以选用应变式压力传感器，其工作原理是利用弹性敏感元件和应变计将压力转换为相应电阻值变化。型号为OOmar齐平式膜片式压力传感器。
2.5.2 单片机
苹果采摘装置选用利用STC12C5A60S2单片机为核心元件，是高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路，2路PWM，8路高速10位A/D转换，针对电机控制。
2.6 工作原理
如图3所示，机械手接近果实过程中和果实产生挤压并产生压力，此时压力传感器测的信号传给单片机，判断是否达到闭合值，这个闭合值是由多年农民的实际经验是指，在不破坏果实的前提下采摘，完成采摘后机械手恢复原位。
3.总结与展望
苹果采摘装置整体从实际出发，集机械化，智能化为一体，适用于苹果采摘，由此节省了劳动力，方便了农民，但是设计中还有很多不足之处，需要在以后的实际生产应用中逐步改进，相信将来采摘机械的广泛应用可以带来更大的便利和经济效益。
参考文献
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近年来，随着国家惠农政策的落实和农机购置补贴力度的加大，农民购买农业机械的热情空前高涨，农业机械由以前的小四轮拖拉机运输为主逐渐向大马力拖拉机农田作业、小型多功能和各种专业作业机型等过渡，使现阶段农机发展结构逐步趋于合理化和科学化，农机市场逐步向高、精、专方向发展。面对当前日益增加的农机保有量、不断提高的农业机械化水平和不断扩展的农机社会化服务，迫切需要农机维修服务行业向更深层次发展。而现在的农机维修市场，面临着逐渐萎缩的局面，首先，科技含量高的农业机械修不了，汽车维修行业抢一部分；其次，现在有机户普遍多少懂点简单的农机维修常识，有时不用到维修点，互相帮忙就能解决问题；再次，农机大户作业量少时，都自己检修机车，简单的更换零件可以自己解决。以上种种因素，制约着农机维修市场的扩大。
2当前基层农机维修网点现状
2.1主要以个体经营为主
大多数维修网点经过这么多年的发展，还是小作坊式作业，修理作业时还是沿用几十年前的捶打棍撬的原始方式，只能完成简单的更换配件，不能完成复杂的系统性检修，更不懂得执行修理标准及工艺。
2.2维修人员素质偏低
现在基层农机修理行业利润比以前有所减少，造成了有的网点有技术的修理工人转行，年轻的不愿干，就算干也缺乏经验的现象，而且，大多数修理工没有学专业理论和受过专业技能培训，缺乏系统知识培训及知识更新，面对当前农机更新速度加快和向高科技发展的趋势，现有的靠师傅传授老经验的方法显然已经不能适应农机新形势的发展。
2.3维修设备陈旧
维修设备陈旧，适应不了农机行业高速发展的条件下高新机具的精准要求。出于成本的考虑，大部分农机维修网点对维修设备的添置和更新没有意识，大部分维修网点是只能做焊接、更换配件等简单维护，只有必备的老虎钳和常用拆卸工具的综合性维修点，只有一部分维修点有车床、钻床等大型工具，但也大都是购置的工厂淘汰的陈旧设备，不能完成真正意义上的精度修复。
2.4农机具技术检测智能化、自动化程度太低
受技术条件和修理技术影响，由于缺乏系统的检测设备检校，维修后机车的动力性、经济性超标、修理质量不达标现象严重，普遍存在排放超标、噪音大、作业成本高、安全性降低等诸多问题。
2.5农机配件质量影响维修质量
现在的农机配件市场由于多头管理、缺乏强有力的监管措施等因素，造成农机配件市场质量混乱，它不仅影响农机修理质量，而且大大降低了农机的使用寿命和安全性，影响了正常的农业生产，造成了有机户不必要的损失。
2.6维修网点经济收入降低，影响农机维修业的发展
近年来，由于国家补贴力度的加大，保有量大大增加，造成农机作业竞争加强，导致有机户收入降低，有的有机户能自己动手解决的自己动手，有的有简单问题也不维修，用两年再通过补贴更换新的农机。再加上现在维修市场准入门槛较低，市场竞争激烈，使有些农机维修点因经济效益不好而关门，导致维修网点逐年减少，影响了农机维修业的发展。
2.7监管力度不足，导致维修业无序发展
近年来，国家对农机维修业逐步重视，先后出台了《农业机械产品修理、更换、退货责任规定》、《农业机械安全监督管理条例》等农机维修管理规章。但由于多部门管理，互相制约，能管的管不过来，管过来的缺乏强有力法律支撑，造成管不彻底的现象。加之维修管理收费取消，基层农机部门对行业管理缺乏积极性和主动性，有的地方农机维修管理科室是兼职，只能做些文字工作，导致农机维修管理市场管理没有达到一定力度。
3加强农机维修市场的引导和管理的建议
为了适应新形势下农机行业快速发展的需要，农机维修行业管理工作的重点应作相应的调整和转移，才能更好的促进农机维修行业的健康发展，更好的为农村经济服务。
3.1加强农机维修技术监管工作
强化维修行业的管理质询、服务职能，改善管理者与被管理者之间的关系。维修管理部门及管理人员应加强自身素质教育，要具备有关政策法规、疑难故障修理技术和新技术新工艺运用等方面的能力。1要严把行业准入制度。对维修点的审批要严格执行行业标准，变注重维修网点量的增加为注重其质的提高，建立完善的维修网点标准。严格行业准入制度，对达不到要求的坚决不予办理《农业机械维修技术合格证》。2要搞好农机修理技术培训及管理工作。对修理工培训考核要制度化、规范化，考核时间要统一。对已取得从业资格证的维修工要加强在岗培训，注重新技术、新工艺的推广应用。3强化农机维修配件质量的监督管理。由于维修方式已转变为以换件修理为主，因此，修理质量的好坏在很大程度上取决于维修配件质量的优劣。强化农机维修配件质量的管理，关键是从生产企业堵住假冒伪劣产品源头，对重要配件实行质量认证制度。4搞好农机维修质量监督队伍建设。重视农机维修监管，健全农机维修管理机构，从基层农机维修管理部门挑选素质较高的管理人员，负责所在地区的维修质量日常监督管理。
3.2强化农机维修技术水平现代化主体
进行具有针对性研究和完善体系，应在原有的维修体系之外科学的完善未来的维修体系。
3.3强化维修人才培养，建立高素质维修队伍
随着农业机械化事业的发展，科学技术的进步，农机从业高素质人才的需求量越来越大，维修业的发展关键在人才。从农机维修业发展的前景看：应以培养维修大马力拖拉机、进口拖拉机和各种专业作业农机的高技能人才为主题，以适应机、电、液（气）一体化大农机的发展为目标，建立高技能人才培养中心的管理体系。人才的培养应作为长期的战略目标，必须纳入法制轨道，应与大农业发展同轨。
3.4研究制定农机维修网点的补助政策
[关键词]农业;机械自动化;应用;途径;研究
1农业机械自动化应用中存在的问题
1.1基础设施不完善
农业机械自动化在我国的起步晚，发展尚不成熟，农业机械自动化的应用技术有待提高、基础设施未达标。现阶段，我国的很多地区都开始在小麦、水稻等农作物种植的过程当中使用机械设备进行自动化的生产，但是，现阶段我国的农业机械自动化的技术还无法完全支持农业的自动化生产，种植和管理的规律和经验非常的欠缺，从整体上来看，精准农业、集约化农业的实现尚需一段时间；另外我国大部分地区的社会经济水平较低，基础设施不完善，在农业机械自动化推广的过程当中，农业机械自动化所需要的机械设备等硬件设施缺乏，部分地区虽然具有农业机械自动化生产所需要的硬件设备，但是，这些设备不完善、不达标，无法满足农业机械自动化生产的要求，从而影响到农业机械自动化在农业生产当中的应用和推广，影响到精准农业、节约型农业、高效型农业的建设，无法实现农业生生产的集约化。
1.2机械设备的价格和结构缺乏合理性
一方面，现阶段，我国的农业机械自动化的设备为了确保操作性和作业性，机械设备的结构非常的复杂，但是，我国农民的文化水平低，整体素质低下，面对复杂的农业机械设备，无从下手，这不仅会影响到农业生产操作的便捷化，还会影响到这些机械设备维修的难度和费用，因此，农业机械自动化设备在推广的过程当中存在着很大的阻力；另一方面，当前，由于农业机械自动设备的市场刚刚起步、机械设备制作成本高等，我国农业机械自动化设备的价格昂贵，对于经济水平落后的农民，价格问题成为制约农业机械自动化应用的重要因素。我国现今农业机械自动化设备的结构复杂、农业机械自动化设备的价格昂贵，这些不合理的因素的存在在很大程度上制约了我国农业机械自动化在农业生产过程当中的应用和推广，影响到我国农业的健康可持续发展。
2农业机械自动化应用的途径
农业机械自动化在农业生产过程当中的应用，需要我们采取措施解决现阶段农业机械自动化推广和应用过程当中所面临的问题，使得农业机械自动化设备能够广泛的应用到农业生产过程当中，从而促进农业生产效率的提高，促进农业生产的发展。
2.1创新技术
农业机械自动化设备便捷性的增强以及广泛应用需要对农业机械自动化技术进行创新，这样能够为农业机械自动化的发展提供重要的技术支持。如果没有农业机械自动化技术的支持，那么，农业生产的机械自动化也就无从说起。第一，我们应该加强对农业机械自动化的重视，加强对农业机械自动化核心技术的研究；第二，强化农业机械自动化研发技术与实际生产活动的结合，确保农业机械自动化设备和技术既符合我国农村地区的经济发展水平和文化素质水平，同时还能够最大限度地满足农业生产的需要，不断的研发出智能化的农业生产机械自动化设备；第三，保护我国农业机械自动化技术的知识产权；第四，实现产学研一体化，把市场作为导向，发挥出企业的主体地位，为农业机械自动化技术的研发提供重要的平台和基地。通过这些措施，使得农业机械自动化技术能够大量的研发出来，并高效的应用到农业生产的过程当中，促进我国农业的规模化和精准化生产，从而推动我国农业的现代化。
2.2完善基础设施建设
“基础设施的建设也是推进农业机械自动化应用的重要基础和保证”，农业机械自动化的基础设施对于农业的发展具有重要的作用和意义，我们应该认识到基础设施所具有的重要地位和价值，抓住农业机械自动化发展的机遇，开展大型的工程和大的项目，对农村的基础设施进行完善，同时对“土地使用、农田建设、农村道路建设和农业开发”等等进行规划和设计，从而在很大程度上完善我国农业机械自动化应用的基础设施，改善我国农业生产经营的条件。另外，为了确保我国农业机械自动化能够大范围的推广使用，政府相关部门应该建立农机维修站，聘用专业化的技术人员，并定期对这些技术人员进行培训和继续教育，这样一方面能够为农业机械自动化的推广提供技术指导，另一方面能够为农业机械自动化设备的维修提供保障，确保我国农业机械自动化的应用。
2.3提高农民素质
科学技术日新月异，农业机械自动化设备和技术也不断的更新，面对先进的和功能强大的农业机械自动化设备，需要操作人员具有较高的素质和水平，但是，我国农村地区的农民的文化程度普遍较低，因此，为了推动我国农业机械自动化设备的广泛使用，我们应该采取措施提高农民的素质，强化农村地区人才队伍的建设，通过培训、讲座等方式，增强农民操作技术的娴熟程度，例如，我们也可以利用现今的教育资源，定期开展教育活动，将农业机械自动化方面的专业人才和领军人物深入基层进行专业化的讲解和指导，实现在实践的过程当中培养人才，从而进一步推动农业机械自动化的实现。
3小结
伴随着改革开放程度的不断加深，我国的社会经济发展面临着新的形势，农业机械自动化已经成为农业发展的重要推动力，因此，我们应该加强对农业机械自动化的重视，清楚和了解现阶段我国农业机械自动化过程当中存在的问题，采取措施推动我国农业机械自动化技术的更新、基础设施的完善和操作人员素质的增强，从而推动我国农业机械自动化的推广和使用，促进我国农业的健康可持续发展，实现我国农业的现代化建设。
作者:姜明伟 单位:安徽省马鞍山市和县农机监理站
参考文献
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[2]赵红烟承梅严纪兰;我国机械自动化技术的应用与发展前景展望[J];《安阳师范学院学报》;2014年10期
关键词：采摘机械手；曲柄滑块机构；MATLAB/SIMULINK
中图分类号：S372 文献标识码：A
引言
在现代农业潮流下的今天，设施农业产业蓬勃发展，在此影响与带动下的温室生产自动化产业也应运而生，其中机械手是其发展过程中的重要产物之一，它不仅提高了劳动生产的效率，还能代替人类完成高强度、重复而枯燥的工作，减轻人类劳动强度，可以说是一举两得。采摘机械手作为自动化农业中代替人手采摘的重要成员，在农业自动化的舞台上起到了重要作用。现代农业机械将向自动化、智能化、多功能方向发展。
1 采摘机械手的机构简图
本文所设计采摘机械手臂的运动可简化为曲柄连杆机构，机械手的运动可简化为滑块摇杆机构，具有模仿人手动作摘取果实的功能。本文的设计对象为番茄采摘机械手，如图1所示。
图1 采摘机械手机构简图
在图1中，O为电机输出轴，曲柄OA、连杆AB、滑块B和支架构成曲柄滑块机构；滑块B、连杆BC、摇杆CE和支架构成滑块摇杆机构。通过两个机构串联，使电机最终驱动DE来回摆动，从而实现手指的开合运动。其中上下两部分为对称运动。
2 主要技术参数
初始位置：R1=76cm，R2=10cm，R3=66cm，θ10°，θ2=0°，θ3=0°，α2=0，ω1=15rad/min，ω2=0，ω3=0。
图示位置：R1=74.7cm，R2=10cm，R3=66cm，θ2=28°，θ3=3.7°，ω1=15rad/min。
3 基于SIMIULINK的运动学仿真
3.1 运动机构的数学模型
为了便于对采摘机械手的运动特性进行仿真分析，图2给出了该机构的闭环矢量图，其中R2代表曲柄，R1为机架并与滑块连接，R3为连杆，θ2、θ3 、ω2、ω3、α2分别是R2、R3的运动角度、角速度和角加速度。如图2所示。
图2 曲柄滑块机构的闭环矢量图
本设计采用MATLAB/SIMULINK软件包对机构的运动特性进行仿真，从而确定机构在连续运动过程中各个杆件的角度、角速度和角加速度的连续变化过程。在曲柄滑块机构的矢量环中，机构运动到任何位置都可用矢量长度和矢角表示。机构矢量满足下面的闭环矢量方程：
将各个矢量沿x和y坐标轴分解为两个分量，得到机构位移矩阵方程：
将上式两端对时间求一次导数，得机构速度矩阵方程：
上式再次对时间求一阶导，得机构加速度矩阵方程：
3.2 动态仿真模型的建立
根据上述数学模型，建立曲柄滑块机构的仿真模型，如图3所示。
图3 曲柄滑块机构运动学仿真的Simulink模型
3.3 动态仿真结果
通过对各参数进行设置以及编写相应的M函数，可得出各参数的运动学图形（见图4）。
从R2、R3、滑块的角度、角速度、角加速度变化规律来看，可以看出采摘机械手的变化规律，从而了解机械手的运动特性。
参考文献
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